симметризация бинодалей и определение критических точек

XLIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8 – 12 февраля 2016 г.
СИММЕТРИЗАЦИЯ БИНОДАЛЕЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ ТОЧЕК
НЕКОТОРЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ
E.M. Aпфельбаум, В.С. Воробьев
Объединенный Институт Высоких Температур РАН, г. Москва, Россия,
apfel_e@mail.ru
Предлагается метод симметризации кривой сосуществования жидкость-пар. Он основан
на введении «решеткообразной» плотности в виде x = ρ1/(ρ1 + ρ2), где ρ1, и ρ2 — плотности
вдоль бинодали жидкость-газ. Симметричная фазовая диаграмма строится на основе
экспериментальных данных и данных численного моделирования для реальных веществ и
моделей (благородные газы, многоатомные молекулы, органические вещества, металлы и
модели Ван-дер-Ваальса и Леннарда-Джонса). Показано. что после симетризации давление и
температура удовлетворяют некоторым новым соотношениям подобия [1].
Излагается метод нахождения критических точек и построения бинодалей жидкость-газ
для металлических элементов [2]. Учитывается неаналитическое поведение в окрестности
критической точки и асимптотика Клапейрона — Клаузиуса при низких температурах.
Данный подход обеспечивает хорошее согласие с экспериментальными данными для
широкого набора неметаллических веществ, ртути и щелочных металлов, для которых
бинодали и критические параметры измерены. Были рассчитаны бинодали и критические
точки для ряда металлов (Al, Cu, Fe и Zr), для которых измерялись только
низкотемпературные участки бинодалей. Показано, что метод дает приемлемую точность для
измеренных жидкой, и особенно, для газовой ветви бинодали, вдоль которой плотность
меняется на несколько порядков величины. Эти данные сопоставлялись с ранее известными
оценками критических параметров. Представляется, что полученные значения критических
параметров являются наиболее надежными из всех ранее представленных значений.
Предлагаемый метод нахождения критических параметров достаточно прост и может быть
использован и для других металлических элементов, у которых имеется экспериментальная
информация о низкотемпературных частях бинодалей.
Литература
[1]. E.M. Apfelbaum, V.S. Vorob’ev, J. Phys. Chem. B 2015, 119 (26), 8419–8424
[2]. E.M. Apfelbaum, V.S. Vorob’ev, J.Phys. Chem. B 2015, 119, 11825−11832